プリンキピア

第9章数学モデルと幾何

Use the Properties of Triangles三角形の性質を使う

What do you already know about triangles? Triangle have three sides and three angles. Triangles are named by their vertices. The triangle in Figure 9.9 is called ΔABC, read ‘triangle ABC’. We label each side with a lower case letter to match the upper case letter of the opposite vertex.
英語のヒント
三角形について、すでにどのようなことを知っているだろうか。三角形には3つの辺と3つの角がある。三角形は頂点を使って名前を付ける。図9.9の三角形はΔABCと呼び、「三角形ABC」と読む。それぞれの辺には、向かい合う頂点の大文字に対応する小文字を付ける。
左の三角形の頂点にはA、B、C、辺にはa、b、cと記されている。
Figure 9.9図 9.9
ΔABC has vertices A,B,andC and sides a,b,andc.
ΔABCの頂点はA,B,およびC、辺はa,b,およびcである。
The three angles of a triangle are related in a special way. The sum of their measures is 180°.
三角形の3つの角には特別な関係がある。それらの大きさの和は180°である。
m∠A+m∠B+m∠C=180°
Example 9.18例題 9.18
The measures of two angles of a triangle are 55° and 82°. Find the measure of the third angle.
三角形の2つの角の大きさが55°と82°である。残りの角の大きさを求めよ。

Solution解答

Step 1. Read the problem. Draw the figure and label it with the given information.
手順1 問題を読む。図を描き、与えられた情報を書き込む。
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Step 2. Identify what you are looking for.
手順2 何を求めるのかを明らかにする。
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Step 3. Name. Choose a variable to represent it.
手順3 名前を付ける。求める量を表す変数を選ぶ。
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Step 4. Translate.
Write the appropriate formula and substitute.
手順4.式に表す。適切な公式を書き、代入する。
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Step 5. Solve the equation.
手順5 方程式を解く。
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Step 6. Check:
手順6 確認:
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Step 7. Answer the question.
手順7 問いに答える。
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Try It (2)確認問題(2題)

Right Triangles直角三角形

Some triangles have special names. We will look first at the right triangle. A right triangle has one 90° angle, which is often marked with the symbol shown in Figure 9.10.
英語のヒント
三角形の中には特別な名前を持つものがある。まず直角三角形を見よう。直角三角形には90°の角が1つあり、図9.10に示す記号を付けることが多い。
直角三角形が示されている。直角には四角い印が付き、90度と記されている。
Figure 9.10図 9.10
If we know that a triangle is a right triangle, we know that one angle measures 90° so we only need the measure of one of the other angles in order to determine the measure of the third angle.
三角形が直角三角形だとわかれば、1つの角が90°だとわかる。そのため、残る2つの角のうち一方の大きさだけわかれば、もう一方の大きさを求められる。
Example 9.19例題 9.19
One angle of a right triangle measures 28°. What is the measure of the third angle?
直角三角形の1つの角の大きさは28°である。残りの角の大きさはいくらか。
Solution解答
Step 1. Read the problem. Draw the figure and label it with the given information.
手順1 問題を読む。図を描き、与えられた情報を書き込む。
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Step 2. Identify what you are looking for.
手順2 何を求めるのかを明らかにする。
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Step 3. Name. Choose a variable to represent it.
手順3 名前を付ける。求める量を表す変数を選ぶ。
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Step 4. Translate.
Write the appropriate formula and substitute.
手順4.式に表す。適切な公式を書き、代入する。
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Step 5. Solve the equation.
手順5 方程式を解く。
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Step 6. Check:
手順6 確認:
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Step 7. Answer the question.
手順7 問いに答える。
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Try It (2)確認問題(2題)
In the examples so far, we could draw a figure and label it directly after reading the problem. In the next example, we will have to define one angle in terms of another. So we will wait to draw the figure until we write expressions for all the angles we are looking for.
ここまでの例題では、問題を読んですぐに図を描き、情報を書き込むことができた。次の例題では、1つの角を別の角を使って定義する必要がある。そのため、求める角すべてを式で表してから図を描く。
Example 9.20例題 9.20
The measure of one angle of a right triangle is 20° more than the measure of the smallest angle. Find the measures of all three angles.
直角三角形のある角は、最小の角より20°大きい。3つの角すべての大きさを求めよ。
Solution解答
Step 1. Read the problem.
手順1 問題を読む。
Step 2. Identify what you are looking for.
手順2 何を求めるのかを明らかにする。
the measures of all three angles
3つの角すべての大きさ
Step 3. Name. Choose a variable to represent it.


Now draw the figure and label it with the given information.
手順3.文字で表す。それを表す変数を選ぶ。ここで図を描き、与えられた情報を書き込む。
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Step 4. Translate.
Write the appropriate formula and substitute into the formula.
手順4.置き換える。適切な公式を書き、公式に代入する。
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Step 5. Solve the equation.
手順5 方程式を解く。
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Step 6. Check:
手順6 確認:
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Step 7. Answer the question.
手順7 問いに答える。
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Try It (2)確認問題(2題)

Similar Triangles相似な三角形

When we use a map to plan a trip, a sketch to build a bookcase, or a pattern to sew a dress, we are working with similar figures. In geometry, if two figures have exactly the same shape but different sizes, we say they are similar figures. One is a scale model of the other. The corresponding sides of the two figures have the same ratio, and all their corresponding angles have the same measures.
英語のヒント
地図で旅行を計画するとき、略図をもとに本棚を作るとき、型紙でドレスを縫うときには、相似な図形を扱っている。幾何学では、2つの図形の形がまったく同じで大きさが異なるとき、相似な図形という。一方は他方を縮尺に従って作った模型である。2つの図形の対応する辺の比は等しく、対応する角の大きさもすべて等しい。
The two triangles in Figure 9.11 are similar. Each side of ΔABC is four times the length of the corresponding side of ΔXYZ and their corresponding angles have equal measures.
図9.11の2つの三角形は相似である。ΔABCの各辺はΔXYZの対応する辺の4倍の長さで、対応する角の大きさは等しい。
同じ形に見える2つの三角形が示され、右の方が小さい。左の頂点はA、B、Cで、それらの対辺には順に16、20、12と記されている。右の頂点はX、Y、Zで、それらの対辺には順に4、5、3と記されている。横には、角Aと角X、角Bと角Y、角Cと角Zの大きさがそれぞれ等しいとある。下には比例式16/4=20/5=12/3がある。
Figure 9.11図 9.11
ΔABC and ΔXYZ are similar triangles. Their corresponding sides have the same ratio and the corresponding angles have the same measure.
ΔABCとΔXYZは相似な三角形である。対応する辺の比は等しく、対応する角の大きさは等しい。
The length of a side of a triangle may be referred to by its endpoints, two vertices of the triangle. For example, in ΔABC:
三角形の辺の長さは、その辺の両端点、つまり三角形の2つの頂点を使って表すことがある。例えば、ΔABC:では次のようになる。
the lengthacan also be writtenBCthe lengthbcan also be writtenACthe lengthccan also be writtenAB
長さaは次のようにも書ける:BC長さbは次のようにも書ける:AC長さcは次のようにも書ける:AB
We will often use this notation when we solve similar triangles because it will help us match up the corresponding side lengths.
英語のヒント
相似な三角形の問題を解くときには、対応する辺の長さを合わせるのに役立つので、この表記をよく使う。
Example 9.21例題 9.21
ΔABC and ΔXYZ are similar triangles. The lengths of two sides of each triangle are shown. Find the lengths of the third side of each triangle.
ΔABCとΔXYZは相似な三角形である。それぞれの三角形の2つの辺の長さが示されている。それぞれの残りの辺の長さを求めよ。
同じ形に見える2つの三角形が示され、右の方が小さい。左の頂点はA、B、Cで、それらの対辺には順にa、3.2、4と記されている。右の頂点はX、Y、Zで、それらの対辺には順に4.5、y、3と記されている。
Solution解答
Step 1. Read the problem. Draw the figure and label it with the given information.
手順1 問題を読む。図を描き、与えられた情報を書き込む。
The figure is provided.
図は与えられている。
Step 2. Identify what you are looking for.
手順2 何を求めるのかを明らかにする。
The length of the sides of similar triangles
相似な三角形の辺の長さ
Step 3. Name. Choose a variable to represent it.
手順3 名前を付ける。求める量を表す変数を選ぶ。
Let
a = length of the third side of ΔABC
y = length of the third side ΔXYZ
aをΔABCの残りの辺の長さ、yをΔXYZの残りの辺の長さとする。
Step 4. Translate.
手順4.置き換える。
The triangles are similar, so the corresponding sides are in the same ratio. So
三角形は相似なので、対応する辺の比は等しい。したがって、
ABXY=BCYZ=ACXZ

Since the side AB=4 corresponds to the side XY=3, we will use the ratio ABXY=43 to find the other sides.

Be careful to match up corresponding sides correctly.
辺AB=4は辺XY=3に対応するので、比ABXY=43を使ってほかの辺を求める。対応する辺を正しく合わせるように注意する。
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Step 5. Solve the equation.
手順5 方程式を解く。
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Step 6. Check:
手順6 確認:
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Step 7. Answer the question.
手順7 問いに答える。
The third side of ΔABC is 6 and the third side of ΔXYZ is 2.4.
ΔABCの残りの辺は6、ΔXYZの残りの辺は2.4である。
Try It (2)確認問題(2題)